Cos'è una vite a ricircolo di sfere?
La vite a ricircolo di sfere è composta da una vite e un dado con scanalature corrispondenti e cuscinetti a sfera che si muovono tra di loro. La sua funzione è convertire il movimento rotatorio in movimento lineare o convertire il movimento lineare in movimento rotatorio. La vite a ricircolo di sfere è l'elemento di trasmissione più comunemente utilizzato nelle macchine utensili e nelle macchine di precisione e presenta le caratteristiche di alta precisione, reversibilità e alta efficienza. Grazie alla sua piccola resistenza all'attrito, le viti a ricircolo di sfere sono ampiamente utilizzate in varie apparecchiature industriali e strumenti di precisione.
La differenza tra vite a ricircolo di sfere e vite senza fine
La differenza fondamentale tra una vite di comando e una vite a ricircolo di sfere è che una vite a ricircolo di sfere utilizza un cuscinetto a sfere per eliminare l'attrito tra il dado e la vite di comando, mentre una vite di comando no.
1. Struttura diversa
Ci sono sfere nella vite a ricircolo di sfere e un profilo ad arco sull'albero della vite. Questo profilo è sospeso sull'albero secondo un certo angolo di sollevamento (angolo di attacco). La sfera è progettata nel dado e rotola nel profilo ad arco dell'albero della vite, quindi è attrito volvente.
Non ci sono sfere nella vite trapezoidale, quindi il movimento tra il dado e l'albero della vite si basa completamente sul contatto meccanico per produrre lo scorrimento, che è l'attrito radente.
2. Efficienza di trasmissione diversa
Il coefficiente di attrito dell'attrito volvente è molto inferiore a quello dell'attrito radente.
Ad esempio, sia NSK che THK mostrano che la vite a ricircolo di sfere ha un coefficiente di attrito compreso tra 0,003 e 0,01, mentre la vite di comando ha solo un coefficiente di attrito compreso tra 0,1 e 0,2.
Come altro esempio, REXROTH mostra che il coefficiente di attrito delle viti a ricircolo di sfere è compreso tra 0,005 e 0,01, mentre il coefficiente di attrito delle viti di trasmissione è compreso tra 0,2 e 0,3.Questo è il motivo per cui l'efficienza di trasmissione della maggior parte delle viti a ricircolo di sfere raggiunge il 90% e alcune addirittura superano il 95%, mentre l'efficienza di trasmissione della maggior parte delle viti a ricircolo di sfere è inferiore al 70%.
L'efficienza di trasmissione della vite trapezoidale è bassa. Dal punto di vista dell'energia, è a causa dell'attrito radente, in particolare del movimento ad alta velocità, che genera molto calore. Se la vite di comando o il dado non lo sopportano, "bruceranno". La vite di comando non è adatta per i requisiti di funzionamento ad alta velocità e la sua velocità massima generalmente non supera i 3000 giri/min.
La vite a ricircolo di sfere, a causa dell'attrito volvente, non genera molto calore e la velocità può raggiungere livelli molto elevati, ad esempio 10000 giri/min.
3. Diverse autobloccanti
La teoria mostra che quando l'efficienza di trasmissione della vite di comando è maggiore del 50%, non c'è autobloccante e quando l'efficienza di trasmissione è inferiore al 35%, c'è autobloccante. Pertanto, la vite a ricircolo di sfere non ha proprietà autobloccanti, mentre la vite trapezoidale ha una certa proprietà autobloccante.
Per quanto riguarda l'applicazione della direzione Z, la madrevite ha il vantaggio di essere autobloccante. Naturalmente, nella situazione reale, devono essere presi in considerazione anche fattori come la precisione e la velocità.
4. Diversi materiali di produzione
L'albero della vite a ricircolo di sfere è generalmente realizzato in acciaio inossidabile o acciaio legato e il dado è generalmente in rame, perché il rame può sopportare un carico elevato e, allo stesso tempo, il coefficiente di attrito è piccolo e ha un certo effetto autolubrificante, proprio come alcuni dei nostri comuni cuscinetti lineari, o gli skateboard degli aerei, che utilizzano anche il rame, sono esattamente questo motivo.
Anche l'albero a vite trapezoidale è realizzato in acciaio inossidabile o acciaio legato. Per i dadi, è leggermente diverso dalle viti a ricircolo di sfere. In molti casi, le madreviti utilizzano materiali non metallici. Ad esempio, quando il carico è basso, vengono generalmente utilizzati tecnopolimeri sintetici con basso coefficiente di attrito e resistenza alle alte temperature, come nylon, race steel, PEEK, VESPEL, PET, PPS e altri materiali, miscelati con Teflon (PTFE), per ottenere un basso coefficiente di attrito, allo stesso tempo, ha una certa resistenza al calore.
5. Diversi scenari applicabili
La vite di comando ha attrito radente e una velocità eccessiva genererà un calore elevato sulla superficie del giunto, con conseguente aumento dell'usura. Pertanto, la vite di comando è adatta per applicazioni con requisiti di leggerezza e bassa velocità. Allo stesso tempo, la vite di comando, a causa della sua minore precisione, è spesso più adatta per applicazioni che non richiedono un'elevata precisione, come trasferimento lento, movimentazione, ecc. Le viti a ricircolo di sfere, invece, hanno una bassa generazione di calore e alta precisione e sono generalmente più adatti per applicazioni che richiedono movimento fluido, alta efficienza, alta precisione e movimento continuo o ad alta velocità a lungo termine, come apparecchiature a semiconduttore.
6. Vita lavorativa
Normalmente la forza di attrito superficiale dell'attrito volvente della palla è piccola. Con la premessa di varie operazioni di pulizia e manutenzione, la vita utile della vite a ricircolo di sfere è maggiore di quella della vite trapezoidale.